Wesentliche Eigenschaften von Formsand: Permeabilität, Kohäsion, Adhäsion, Plastizität und mehr

Neun Haupteigenschaften von Formsand

Die Güte eines Formsands bestimmt die Gussqualität. Neun Kenngrößen sind entscheidend:

1. Permeabilität (Gasdurchlässigkeit)

Fähigkeit, Gase, Wasserdampf und Dampf beim Gießen entweichen zu lassen. Abhängig von:

• Korngröße (50–3360 µm)
• Kornform (rund → hohe Porosität; kantig → geringere)
• Verdichtungsgrad (härteres Rammen → geringere Permeabilität)
• Feuchtegehalt (Überschuss füllt Poren)
• Bindemittelgehalt (verändert Zwischenraumstruktur)

Unzureichende Permeabilität → Gaslöcher, Porosität. Former kann durch Rammhärte und Entlüftung (Venting) steuern.

2. Kohäsion (Bindigkeit / Festigkeit)

Zusammenhalt der Sandkörner. Bestimmt durch:

• Korngröße/-form und -mischung
• Bindemittelart, -gehalt, -verteilung (Aluminiumoxid/Ton als dünner Film auf jedem Korn)
• Feuchtegehalt (Hauptfaktor)

Scharfkantige, glatte Körner binden schlecht – Ton hilft. Form muss Handhabung, Umsetzen, Schließen und Metallstrahl beim Gießen standhalten (Heißfestigkeit).

3. Adhäsion (Haftung)

Sand muss an Formkasten haften (sicherer Halt beim Bewegen), aber nicht am Gussstück anbacken (saubere Oberfläche nach Ausschlagen).

4. Plastizität (Formbarkeit)

Fähigkeit, unter Druck eine vorgegebene Form anzunehmen und nach Druckentlastung zu behalten. Feinkörniger Sand → bessere Plastizität. Abhängig von Tongehalt (quillt bei Befeuchtung).

5. Feuerfestigkeit (Refractoriness)

Widerstand gegen Zersetzung/Verschmelzung bei hoher Temperatur. Erhöhung durch Reinigung (Entfernung metallischer Oxide). Verglasung (glasartige Masse) erschwert Ausschlagen.

6. Chemische Beständigkeit (Chemical Resistivity)

Keine Reaktion mit der Schmelze → Mehrfachverwendbarkeit des Sandes.

7. Bindemitteleigenschaft (Binding Property)

Bindemittel muss Sand fließen lassen (Modellabformung), aber nicht so stark sein, dass Ausschlagen schwer wird, noch so schwach, dass Gussstückoberfläche bricht.

8. Fließfähigkeit (Flowability)

Ähnlich Plastizität: Sand muss sich bei Rammstößen in alle Modellbereiche verteilen können (Schlagweiterleitung).

9. Grünfestigkeit (Green Strength)

Festigkeit im feuchten Zustand. Abhängig von:

• Korngröße
• Kornform und -verteilung
• Tonart und -menge
• Feuchtegehalt

Druckfestigkeit steigt mit Feuchte bis zum Optimum, dann fällt sie ab (zu nass = unarbeiterisch). Grafische Darstellungen zeigen Abhängigkeiten von allen Parametern.